CN101729605A

CN101729605A - 一种wds链路绑定方法及装置

Info

Publication number: CN101729605A
Application number: CN200910259225A
Authority: CN
Inventors: 聂树伟; 周宇
Original assignee: Hangzhou H3C Technologies Co Ltd
Current assignee: New H3C Technologies Co Ltd
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2009-12-16
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2029-12-16
Also published as: CN101729605B

Abstract

本发明公开了一种无线分布式系统WDS链路绑定方法及装置，应用于包括至少两个接入点AP的网络中，所述方法包括以下步骤：在所述网络中的两个AP上分别建立无线网状网链接组meshlink-group；所述AP检测WDS链路的建立状态，将成功建立的、且与所述meshlink-group中参数匹配的WDS链路加入到所述meshlink-group中，屏蔽所述加入到meshlink-group中WDS链路的meshlink接口对应的meshlink接口信息；所述AP使用所述meshlink-group转发数据。实现WDS链路的冗余备份，提高系统的可靠性；可提高WDS链路性能，达到扩频的目的。

Description

一种WDS链路绑定方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种WDS链路绑定方法及装置。

背景技术

在WDS(Wireless Distribution System，无线分布式系统)的应用场景中，经常需要在两个AP(Access Point，接入点)之间建立WDS链路，以此来连接AP两边的有线网络，以实现网桥。例如图1所示，在AP1和AP2之间建立WDS链路，使有线网络LAN(Local Area Network，局域网)段1和LAN段2连接。这种情况下，需要经过WDS链路的流量可能很大。

WDS连接包括WDS连接建立和WDS连接拆除两个过程，采用Peer LinkOpen(开放)/Confirm(确认)/Close(关闭)三种WDS连接管理Action帧交互实现，包括以下步骤：

一，进行WDS邻居发现，根据一定规则选择出候选节点，例如，AP1选择AP2作为候选节点；

二，建立WDS连接的双方AP1和AP1通过报文Peer Link Open/Confirm的交互，完成WDS连接的建立，同时生成meshlink接口；其中，meshlink接口类似一个虚拟的二层以太网接口，具有二层接口的属性，根据实际应用动态创建或删除WLAN-MESH-LINK接口，通过该接口实现MESH的本地数据转发。

三，每个WDS链路由四元组{Local MAC(Media Access Control，介质访问控制)，Peer MAC，Local Link ID，Peer Link ID}唯一标识。Local Link ID和Peer Link ID分别由协商双方依据全局唯一原则生成和维护。

四，WDS连接双方中任一方，均可以主动向对方发送Peer Link Close消息，以关闭双方间的WDS连接。

现有技术中，在两个AP之间一般可以建立两条WDS链路(双频)，当两条链路建立成功之后，为了防止环路，STP(Spanning Tree Protocol，生成树协议)将某个AP的一个meshlink接口阻塞，因此，两条WDS链路只能有一条处于工作状态(单频)。

由于两个AP之间只能有一条WDS链路处于工作状态，在WLAN(Wireless Local Area Network，无线局域网)中，该链路很容易收到干扰信号的干扰，使两个AP之间的无线链路可能会成为两边有线网络的性能瓶颈。

发明内容

本发明提供了一种WDS链路绑定方法及装置，实现WDS链路的冗余备份，提高系统的可靠性。

本发明提供了一种无线分布式系统WDS链路绑定方法，应用于包括至少两个接入点AP的网络中，所述方法包括以下步骤：

在所述网络中的两个AP上分别建立无线网状网链接组meshlink-group；

所述AP检测WDS链路的建立状态，将成功建立的、且与所述meshlink-group中参数匹配的WDS链路加入到所述meshlink-group中，屏蔽所述加入到meshlink-group中WDS链路的meshlink接口对应的meshlink接口信息；

所述AP使用所述meshlink-group转发数据。

优选地，所述meshlink-group参数包括无线网状网标识mesh-id、基本服务单元标识符BSSID和邻居地址，所述选择与meshlink-group中参数匹配的WDS链路，具体包括：

检测所述成功建立的WDS链路的mesh-id、BSSID和邻居地址；与所述meshlink-group中的mesh-id、BSSID和邻居地址是否匹配。

优选地，所述AP使用所述meshlink-group转发数据，具体包括：

所述AP根据空口质量选择所述meshlink-group中的一条WDS链路转发数据；或者

按照比例在所述meshlink-group中的WDS链路进行负载分担。

优选地，所述在meshlink-group中的WDS链路进行负载分担，之后还包括：

所述AP进行空口质量计算，根据计算结果对WDS链路进行动态调整。

优选地，所述进行空口质量计算为计算空口延时，具体包括：

c_{a} = [O_{ca} + O_{p} + \frac{B_{t}}{r}] \frac{1}{1 - e_{pt}}

其中，Ca为空口延时，Oca和Op是固定参数，Bt是测试帧的比特数，r表示当前使用的传输速率；e_pt表示当前传输速率下的误码率。

优选地，所述进行空口质量计算，具体包括：

(1)、从无线射频空口获取信道业务信息C，从射频资源管理模块获取数据重传率信息T，从无线网状网中获取对端AP的RSSI R；

(2)、比较meshlink-group中的WDS链路T值，当T值都大于数据重传率门限值时，根据T值对转发数据按比例分担；当某些T值大于数据重传率门限值且另一些T值小于数据重传率门限值，从T值大于数据重传率门限值的WDS链路转发数据；当所有T值都小于数据重传率门限值，转(3)；

(3)、比较meshlink-group中的WDS链路C值，当C值都大于数据重传率门限值时，根据C值对转发数据按比例分担；当某些C值大于数据重传率门限值且另一些C值小于数据重传率门限值，从C值大于数据重传率门限值的WDS链路转发数据；当所有C值都小于数据重传率门限值，转(4)；

(4)、比较meshlink-group中的WDS链路R值，当R值都大于数据重传率门限值时，根据R值对转发数据按比例分担；当某些R值大于数据重传率门限值且另一些R值小于数据重传率门限值，从R值大于数据重传率门限值的WDS链路转发数据；当所有R值都小于数据重传率门限值，以C的比较结果为准。

优选地，所述AP检测WDS链路的建立状态，具体包括：

根据meshlink接口的up/down状态确定WDS链路是否成功建立，如果up，则成功建立，如果down，则没有成功建立。

优选地，当检测到WDS链路down，之后还包括：

如果meshlink-group中还有正常工作的WDS链路，则所述meshlink-group正常工作；如果meshlink-group中没有正常工作的WDS链路，将meshlink-group的接口转为down状态。

本发明还提供了一种AP，应用于包括至少两个接入点AP的网络中，所述AP包括：

建立模块，用于建立无线网状网链接组meshlink-group；

检测模块，与所述建立模块连接，用于检测WDS链路的建立状态，将成功建立的、且与所述meshlink-group中参数匹配的WDS链路加入到所述meshlink-group中，屏蔽所述加入到meshlink-group中WDS链路的meshlink接口对应的meshlink接口信息；

控制模块，与所述建立模块连接，用于使用所述meshlink-group转发数据。

优选地，所述检测模块，具体用于根据meshlink接口的up/down状态确定WDS链路是否成功建立，如果up，则成功建立，如果down，则没有成功建立。

优选地，所述meshlink-group参数包括无线网状网标识mesh-id、基本服务单元标识符BSSID和邻居地址，所述检测模块，还用于检测所述成功建立的WDS链路的mesh-id、BSSID和邻居地址，与所述meshlink-group中的mesh-id、BSSID和邻居地址是否匹配，如果匹配，则加入到所述meshlink-group中。

优选地，所述控制模块，还用于通过比较WDS链路的空口延时对WDS链路进行动态调整；其中，计算空口延时具体包括：

c_{a} = [O_{ca} + O_{p} + \frac{B_{t}}{r}] \frac{1}{1 - e_{pt}}

其中，Ca为空口延时，Oca和Op是固定参数，Bt是测试帧的比特数，r表示当前使用的传输速率；e_pt表示当前传输速率下的误码率；或

从无线射频空口获取信道业务信息C，从射频资源管理模块获取数据重传率信息T，从无线网状网中获取对端AP的RSSI R；

比较meshlink-group中的WDS链路T值，当T值都大于数据重传率门限值时，根据T值对转发数据按比例分担；当某些T值大于数据重传率门限值且另一些T值小于数据重传率门限值，从T值大于数据重传率门限值的WDS链路转发数据；

当所有T值都小于数据重传率门限值，比较meshlink-group中的WDS链路C值，当C值都大于数据重传率门限值时，根据C值对转发数据按比例分担；当某些C值大于数据重传率门限值且另一些C值小于数据重传率门限值，从C值大于数据重传率门限值的WDS链路转发数据；

当所有C值都小于数据重传率门限值，比较meshlink-group中的WDS链路R值，当R值都大于数据重传率门限值时，根据R值对转发数据按比例分担；当某些R值大于数据重传率门限值且另一些R值小于数据重传率门限值，从R值大于数据重传率门限值的WDS链路转发数据；当所有R值都小于数据重传率门限值，以C的比较结果为准。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明中，在两个AP(双频)之间的11a(11an)和11g(11gn)分别建立WDS链路，然后将其绑定在一起，以一条链路的模式进行数据转发，使两条链路可以以单频的模式工作。因此，可实现WDS链路的冗余备份，提高系统的可靠性；可提高WDS链路性能，达到扩频的目的。

附图说明

图1是现有技术中WDS应用场景示意图；

图2是本发明中两个AP之间建立两条WDS链路的示意图；

图3是本发明中一种无线分布式系统WDS链路绑定方法流程图；

图4是本发明中WDS链路代价计算示意图；

图5是本发明中WDS链路通话时间代价计算结果示意图；

图6是本发明中一种AP结构图。

具体实施方式

本发明的核心思想是：两个AP处于运行状态，各自分别接入有线网络，两个AP之间建立WDS链路，将两边的有线网络连接起来。两个AP之间可以建立两条WDS链路(双频)，一条为11a(11an)的，一条为11g(11gn)的，如图2所示。当两条链路建立成功之后，为了防止环路，STP(SpanningTree Protocol，生成树协议)将某个AP的一个端口阻塞；然后，将这两条链路按照一定规则加入到meshlink-group中，此时原来的meshlink接口对应的meshlink接口信息被屏蔽掉，对于整个系统不可见，整个系统可见的接口信息是meshlink-group接口信息。两条链路的心跳报文各自维持不变。如果进行数据转发，meshlink-group会根据两条链路的空口质量选择一条转发或者按照一定比例转发。这样既可以实现冗余备份又可以实现扩频的思想，将频宽扩展。

本发明提供了一种无线分布式系统WDS链路绑定方法，应用于包括至少两个接入点AP的网络中，所述方法如图3所示，包括以下步骤：

步骤301，在所述网络中的两个AP上分别建立meshlink-group(无线网状网链接组)；

步骤302，所述AP检测WDS链路的建立状态，将成功建立的且与所述meshlink-group中参数匹配的WDS链路加入到所述meshlink-group中，屏蔽所述加入到meshlink-group中WDS链路的meshlink接口对应的meshlink接口信息(包括该接口本端和对端MAC地址信息等)，但此时该meshlink接口仍保持转发状态。

其中，根据meshlink接口的up/down状态确定WDS链路是否成功建立，如果up，则成功建立，如果down，则没有成功建立。在meshlink-group建立成功之前，STP起作用，以防止瞬间环路。在meshlink接口加入到meshlink-group之后，也就是meshlink-group接口up起来之后，将此加入到meshlink-group中的WDS链路的meshlink接口作特殊标记，使该meshlink接口对应的meshlink接口信息对STP不可见，使STP不会将该meshlink接口纳入避免环路的计算范围，但此时该meshlink接口仍保持转发状态。

另外，对于原来为了避免环路而被阻塞了的meshlink接口，当其加入到meshlink-group中后，同样将该meshlink接口对应的meshlink接口信息屏蔽，对STP不可见，但此时需要将该meshlink接口状态重新转为转发状态。

其中，所述meshlink-group参数包括无线网状网标识mesh-id、BSSID(Basic Service Set Identifier，基本服务单元标识符)和邻居地址(对端AP的地址)，选择与meshlink-group中参数匹配的WDS链路，具体包括：检测所述成功建立的WDS链路的mesh-id、BSSID和邻居地址，与所述meshlink-group中的mesh-id、BSSID和邻居地址是否匹配，如果匹配，则加入到所述meshlink-group中，同时meshlink-group生成自己的接口信息(两端配置成相同的标识，可以相互识别信息，例如meshlink-group的接口地址取自meshlink的接口地址，也即系统缺省地址)。此时对无线网状网可见的只有meshlink-group的信息，没有已经加入meshlink-group中的WDS链路的信息，因此，在STP计算中，已经成功加入meshlink-group中的WDS链路将不加入计算过程，也不会被阻塞。

步骤303，所述AP使用所述meshlink-group转发数据。具体可以为：根据空口质量选择其中一条WDS链路转发数据或者按照比例在所述meshlink-group中的WDS链路进行负载分担。

同时，负载分担转发数据能够根据空口质量动态调整。

所述进行链路质量计算为计算空口延时，通过比较WDS链路的空口延时对WDS链路进行动态调整；其中，空口延时为通话时间代价(Airtime Cost)，其度量算法如公式(1)所示：：

c_{a} = [O_{ca} + O_{p} + \frac{B_{t}}{r}] \frac{1}{1 - e_{pt}} - - - (1)

mesh网络的链路测量是为了测量无线链路质量，无线链路质量包括两个参数：r，表示当前使用的传输速率；ept，表示当前传输速率下的误码率。

上游节点负责链路质量的测量，通过本地链路状态通告将链路质量通告给下游节点，上游节点通过发送固定字节的帧(1024字节)来测量。

表1：

参数	值(802.11a)	值(802.11b)	描述
参数	值(802.11a)	值(802.11b)	描述	Oca	75ms	335ms	接入信道负载
Op	110ms	364ms	协议负载	Oca	75ms	335ms	接入信道负载
Op	110ms	364ms	协议负载	Bt	8224	8224	测试帧的比特数

其中，Oca和Op是固定参数，在同一射频下该参数的值固定，Bt是测试帧的比特数。链路代价计算如图4所示，两个节点之间的无线链路质量已经测量完毕，详细数据已在表1中标示。

下面详细给出空口延时的计算过程：

在这条链路上，根据Airtime Cost度量算法计算结果如公式(2)所示：

(75+110+8224/48)*(1/1-0.12)＝404.8us (2)

结果如图5所示。

另外，空口质量计算方法还可以采用下面的方法：

(1)从无线射频空口获取信道业务channel-busy的信息C；从射频资源管理模块获取数据重传率信息T；从无线网状网中获取对端AP的RSSI R(Relative Signal Strength Indicator，相对信号强度指示器)。上面三个参数的优先级为T＞C＞R。计算两条链路各个参数的差值：

(2)、比较meshlink-group中的WDS链路T值，当T值都大于数据重传率门限值(例如20％)时，根据T值对转发数据按比例分担；当某些T值大于数据重传率门限值且另一些T值小于数据重传率门限值，从T值大于数据重传率门限值的WDS链路转发数据；当所有T值都小于数据重传率门限值，转(3)；

(3)、比较meshlink-group中的WDS链路C值，当C值都大于数据重传率门限值(例如30％)时，根据C值对转发数据按比例分担；当某些C值大于数据重传率门限值且另一些C值小于数据重传率门限值，从C值大于数据重传率门限值的WDS链路转发数据；当所有C值都小于数据重传率门限值，转(4)；

(4)、比较meshlink-group中的WDS链路R值，当R值都大于数据重传率门限值(例如15％)时，根据R值对转发数据按比例分担；当某些R值大于数据重传率门限值且另一些R值小于数据重传率门限值，从R值大于数据重传率门限值的WDS链路转发数据；当所有R值都小于数据重传率门限值，以C的比较结果为准。

另外，如果meshlink-group工作过程中，某条WDS链路由于某些原因down掉了，只要meshlink-group中还有正常工作的WDS链路，meshlink-group还是正常工作，否则将meshlink-group的接口转为down状态。当这条WDS链路恢复正常后会重新被加入到meshlink-group中。

本发明提供了一种无线分布式系统WDS链路绑定系统，应用于包括至少两个接入点AP的网络中，

所述两个AP，分别用于建立无线网状网链接组meshlink-group，所述meshlink-group参数包括无线网状网标识mesh-id、基本服务单元标识符BSSID和邻居地址；检测WDS链路的建立状态，将成功建立的WDS链路加入到所述meshlink-group中；并根据空口质量选择所述meshlink-group中的一条WDS链路转发数据或者按照比例在所述meshlink-group中的WDS链路进行负载分担。

本发明提供了一种AP，应用于包括至少两个接入点AP的网络中，所述AP如图6所示，包括：

建立模块610，用于建立无线网状网链接组meshlink-group；

检测模块620，与建立模块610连接，用于检测WDS链路的建立状态，将成功建立的、且与所述meshlink-group中参数匹配的WDS链路加入到所述meshlink-group中，屏蔽所述加入到meshlink-group中WDS链路的meshlink接口对应的meshlink接口信息，但此时该meshlink接口仍保持转发状态；

检测模块620，具体用于根据meshlink接口的up/down状态确定WDS链路是否成功建立，如果up，则成功建立，如果down，则没有成功建立。

所述meshlink-group参数包括无线网状网标识mesh-id、基本服务单元标识符BSSID和邻居地址，检测模块620，还用于检测所述成功建立的WDS链路的mesh-id、BSSID和邻居地址，与所述meshlink-group中的mesh-id、BSSID和邻居地址是否匹配，如果匹配，则加入到所述meshlink-group中。

控制模块630，与建立模块610连接，用于使用所述meshlink-group转发数据，具体为根据空口质量选择所述meshlink-group中的一条WDS链路转发数据或者按照比例在所述meshlink-group中的WDS链路进行负载分担。

控制模块630，还用于通过比较WDS链路的空口延时对WDS链路进行动态调整；其中，计算空口延时具体包括：

c_{a} = [O_{ca} + O_{p} + \frac{B_{t}}{r}] \frac{1}{1 - e_{pt}}

通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明可以通过硬件实现，也可以借助软件加必要的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质(可以是CD-ROM，U盘，移动硬盘等)中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。

本领域技术人员可以理解附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。

本领域技术人员可以理解实施例中的装置中的模块可以按照实施例描述进行分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。

上述本发明序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种无线分布式系统WDS链路绑定方法，应用于包括至少两个接入点AP的网络中，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

所述AP使用所述meshlink-group转发数据。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述meshlink-group参数包括无线网状网标识mesh-id、基本服务单元标识符BSSID和邻居地址，所述选择与meshlink-group中参数匹配的WDS链路，具体包括：

检测所述成功建立的WDS链路的mesh-id、BSSID和邻居地址，与所述meshlink-group中的mesh-id、BSSID和邻居地址是否匹配。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AP使用所述meshlink-group转发数据，具体包括：

按照比例在所述meshlink-group中的WDS链路进行负载分担。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在meshlink-group中的WDS链路进行负载分担，之后还包括：

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行空口质量计算为计算空口延时，具体包括：

c_{a} = [O_{ca} + O_{p} + \frac{B_{t}}{r}] \frac{1}{1 - e_{pt}}

6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述进行空口质量计算，具体包括：

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述AP检测WDS链路的建立状态，具体包括：

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，当检测到WDS链路down，之后还包括：

9.一种AP，应用于包括至少两个接入点AP的网络中，其特征在于，所述AP包括：

建立模块，用于建立无线网状网链接组meshlink-group；

10.如权利要求9所述的AP，其特征在于，所述检测模块，具体用于根据meshlink接口的up/down状态确定WDS链路是否成功建立，如果up，则成功建立，如果down，则没有成功建立。

11.如权利要求10所述的AP，其特征在于，所述meshlink-group参数包括无线网状网标识mesh-id、基本服务单元标识符BSSID和邻居地址，所述检测模块，还用于检测所述成功建立的WDS链路的mesh-id、BSSID和邻居地址，与所述meshlink-group中的mesh-id、BSSID和邻居地址是否匹配，如果匹配，则加入到所述meshlink-group中。

12.如权利要求9所述的AP，其特征在于，所述控制模块，还用于通过比较WDS链路的空口延时对WDS链路进行动态调整；其中，计算空口延时具体包括：

c_{a} = [O_{ca} + O_{p} + \frac{B_{t}}{t}] \frac{1}{1 - e_{pt}}